天津王慶坨中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試題含解析

天津王慶坨中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.理想變壓器的原線圈與電流表串聯(lián)，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過(guò)觸頭Q調(diào)節(jié)，在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，如圖所示，若

（

）

A．Q位置不變，將P向上滑動(dòng)，U變大

B．Q位置不變，將P向上滑動(dòng)，電流表的讀數(shù)變大

C．P位置不變，將Q向上滑動(dòng)，電流表的讀數(shù)變大

D．P位置不變，將Q向上滑動(dòng)，變壓器的輸入功率不變

參考答案：答案：C2.地球上物體的重力會(huì)隨著地理位置的變化而發(fā)生變化，一定能使重力變小的是（

）A．緯度增大，高度增大

B．緯度減小，高度減小C．緯度增大，高度減小

D．緯度減小，高度增大參考答案：答案：D3.以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h1，空氣阻力的大小恒為F，小球從拋出至回到出發(fā)點(diǎn)下方h2處的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是：（

）A、整個(gè)過(guò)程中小球的動(dòng)能變化了mgh2－F(2h1＋h2)；B、整個(gè)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒；C、整個(gè)過(guò)程中小球的機(jī)械能增加了2Fh1+Fh2；D、整個(gè)過(guò)程中小球的重力勢(shì)能增加了mgh2；參考答案：A4.下面物理量及其對(duì)應(yīng)的國(guó)際單位制單位符號(hào)，正確的是A.力，kg

B.功率，J

C.電場(chǎng)強(qiáng)度，C/N

D.電壓，V參考答案：D解：在國(guó)際單位制中.力的單位是N.故A錯(cuò)誤;功率的單位是W.故B錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是N/C.故C錯(cuò)誤;電壓的甲位是V，故D正確綜上所述本題答案是：D5.（多選）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1，電流表、電壓表均為理想電表，R是光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流

電壓u，下列說(shuō)法正確的是A．電壓u的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為22VC．照射R的光變強(qiáng)時(shí)，燈泡變暗D．照射R的光變強(qiáng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大參考答案：BD

變壓器的構(gòu)造和原理M2解析：A、原線圈接入如圖乙所示，T=0.02s，所以頻率為f=Hz＝50

Hz，故A錯(cuò)誤；B、原線圈接入電壓的最大值是220V，所以原線圈接入電壓的有效值是U=220V，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1，所以副線圈電壓是22V，所以V的示數(shù)為22V，故B正確；C、有光照射R時(shí)，R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，根據(jù)I＝，可知電路中的電流增大．所以燈泡變亮．故C錯(cuò)誤；D、有光照射R時(shí)，R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，根據(jù)P=，得副線圈輸出功率增大，所以原線圈輸入功率增大，所以A的示數(shù)變大，故D正確；故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖甲所示，取一支大容量的注射器，拉動(dòng)活塞吸進(jìn)一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉動(dòng)活塞到一定程度時(shí)，注射器里的液態(tài)乙醚消失而成為氣態(tài)，此時(shí)注射器中的溫度

▲

（“升高”、“降低”或“不變”），乙醚氣體分子的速率分布情況最接近圖乙中的

▲線（“A”、“B”、“C”）。圖中表示速率處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率。參考答案：降低

B7.（4分）如圖（a）所示，面積為0.01m2、電阻為0.1Ω的正方形導(dǎo)線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖線如圖（b）所示。t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里。在1s末線框中感應(yīng)電流的大小為_(kāi)______A。若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，?qǐng)?jiān)趫D（c）中畫(huà)出前4s內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖線。

參考答案：

答案：0.2A（2分）（兩條線各1分）8.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)采用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。圖中A為小車(chē)，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。靜止釋放小車(chē)后在打出的紙帶上取計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，并測(cè)量出兩段長(zhǎng)度如下圖，若測(cè)出小車(chē)質(zhì)量為0.2kg，選擇打2、4兩點(diǎn)時(shí)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程來(lái)研究，可得打2點(diǎn)時(shí)小車(chē)的動(dòng)能為_(kāi)____J；打4點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的動(dòng)能為_(kāi)____J；動(dòng)能的增加量為_(kāi)____J，該同學(xué)讀出彈簧秤的讀數(shù)為0.25N，由算出拉力對(duì)小車(chē)做功為

J；計(jì)算結(jié)果明顯不等于該過(guò)程小車(chē)動(dòng)能增加量，超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍。你認(rèn)為誤差的主要原因是

參考答案：9.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律時(shí)曾用月球的運(yùn)動(dòng)來(lái)檢驗(yàn)，物理學(xué)史上稱(chēng)為著名的“月地檢驗(yàn)”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬(wàn)有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗(yàn)。參考答案：B

，10.物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能EK與角速度ω的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測(cè)出脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)n．測(cè)得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計(jì)算出每次脫離動(dòng)力時(shí)砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=2ω2；（3）若脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過(guò)45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專(zhuān)題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動(dòng)能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動(dòng)能的減小，求解砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能．（2）采用數(shù)學(xué)歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式：當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)2倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的4倍；當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)4倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式．（3）根據(jù)動(dòng)能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能定理求出轉(zhuǎn)過(guò)45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理得：Ek=f?n?πD，代入計(jì)算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)2倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的4倍，得到關(guān)系Ek=kω2．當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)4倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動(dòng)能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點(diǎn)評(píng)：本題考查應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問(wèn)題的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)．11.一列簡(jiǎn)諧橫波沿+x方向傳播，波長(zhǎng)為λ，周期為T(mén)．在t=0時(shí)刻該波的波形圖如圖甲所示，O、a、b是波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)．則圖乙可能表示

（選填“O”、“a”或“b”）質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象；t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度

（選填“大”或“小”）參考答案：b，小【分析】根據(jù)振動(dòng)圖象讀出t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移和速度方向，再確定圖乙可能表示哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的位移分析加速度的大小．【解答】解：由圖乙知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移y=0，速度沿y軸正方向．根據(jù)波形平移法知，甲圖中b點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向，且位移y=0，則圖乙可能表示b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度?。蚀鸢笧椋篵，?。?2.到2007年底為止，人類(lèi)到達(dá)過(guò)的地球以外的星球有

；牛頓有一句名言：“我之所以比別人看得高，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀?，?qǐng)您說(shuō)說(shuō)，這些巨人是誰(shuí)：

。參考答案：答案：月球、哥白尼，開(kāi)普勒，伽利略13.如圖所示，木箱高為L(zhǎng)，其底部有一個(gè)小物體Q(可視為質(zhì)點(diǎn))，現(xiàn)用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)．若保持拉力的功率不變，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，木箱達(dá)到最大速度，這時(shí)讓木箱突然停止，小物體會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，且恰能到達(dá)木箱頂端．已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則木箱的最大速度為

．時(shí)間t內(nèi)木箱上升的高度為

．參考答案：

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某物理實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值?？蛇x用器材的代號(hào)和規(guī)格如下： 電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻r1=5Ω,） 電流表A2（量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω） 待測(cè)電阻R（阻值約為100Ω） 滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10Ω） 蓄電池E（電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻，r約為1Ω） 單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干 ①小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示，但兩只電表的符號(hào)沒(méi)有明確。請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將下列實(shí)驗(yàn)器材在答題卡上按電路原理圖連成實(shí)驗(yàn)電路，并在電表下方的虛線框內(nèi)標(biāo)明兩只電表的符號(hào)。 ②他們需要直接測(cè)量的物理量是

用所測(cè)物理量表示待測(cè)電阻的計(jì)算式為Rx=

。參考答案：由于的內(nèi)阻不確定，不能直接計(jì)算出加在其兩端的電壓值，故與待測(cè)電阻并聯(lián)的電表應(yīng)選，待測(cè)電阻的阻值。15.參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對(duì)著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運(yùn)動(dòng)。今在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小球?qū)壍赖膲毫?，并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)。當(dāng)軌道距離變化時(shí)，測(cè)得兩點(diǎn)壓力差與距離x的圖像如圖所示。（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小球的質(zhì)量；（2）光滑圓軌道的半徑；（3）若小球在最低點(diǎn)B的速度為20m/s，為使小球能沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)，x的最大值。參考答案：解：（1）設(shè)軌道半徑為R，由機(jī)械能守恒定律：

對(duì)B點(diǎn)：

（2）

（1分）ks5u對(duì)A點(diǎn)：

（3）

（1分）ks5u由（1）、（2）、（3）式得：兩點(diǎn)的壓力差：

（4）

由圖象得：截距

6mg=6，得m=0.1kg

（5）

（1分）（2）因?yàn)閳D線的斜率

所以R=2m

（6）

（2分）在A點(diǎn)不脫離的條件為：

（7）

（2分）由（1）、（6）、（7）式得：x=15m

（1分）17.（12分）如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)I和II，兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形（不計(jì)電子所受重力）。（1）在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置。（2）在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi)，求所有釋放點(diǎn)的位置。（3）若將左側(cè)電場(chǎng)II整體水平向右移動(dòng)L/n（n≥1），仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi)（D不隨電場(chǎng)移動(dòng)），求在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。

參考答案：解析：（1）設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為e，電子在電場(chǎng)I中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出區(qū)域I時(shí)的為v0，此后電場(chǎng)II做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電子從CD邊射出，出射點(diǎn)縱坐標(biāo)為y，有解得y＝，所以原假設(shè)成立，即電子離開(kāi)ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo)為（－2L，）（2）設(shè)釋放點(diǎn)在電場(chǎng)區(qū)域I中，其坐標(biāo)為（x，y），在電場(chǎng)I中電子被加速到v1，然后進(jìn)入電場(chǎng)II做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，并從D點(diǎn)離開(kāi)，有